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菜鸟教你看巴伦电路图。 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2014-07-25
不是学电子专业的,只是对业余无线电有爱好,学了点这方面的知识而已,没有课堂上的老师教,基本上都是自已琢磨理解的,与大家交流一下,有错误的地方请大家指正。

balan的阻抗比正确的说法应是4:1或9:1,但大家通常说成是1:4或1:9的,其实意思都是一样,1:4就是4:1的,绝大多数情况下,数字大的那头接天线,因为馈线是50欧的,而绝大多数天线的阻抗就是72欧以上(双极天线是72欧),要把馈线与天线匹配,就数字小的对馈线,数字大的部分对天线。补充一点,环天线的阻抗只有几欧至十几欧,因此要反过来接。

巴伦分电压型巴伦和电流型巴伦两种。

先讲结构简单的电流型巴伦,下图是1:1的电流型巴伦电路图及实物,可以理理解为传输线(馈线)在磁芯上绕了几圈后接天线,我们看到的很多巴伦照片中,馈线先接细平行线或细电缆,细平行线或细电缆再绕在磁环,这样做只是为了适应小磁环,如果你的磁环足够大的话,比如说直径有10cm,那就把馈线直接绕在磁环上,以免有接头的损耗。

图1 中,圈数比是1:1,圈数比是1:1就没有阻抗变换了。

巴伦的功能请看我的另一个帖子:为何天线需要巴伦。
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只看该作者 1楼 发表于: 2014-07-25
把平行线拧成麻花状,或者不加磁环也行。(图1,2,4都是国外的商品巴伦)

导线绕了几圈后会形成一个电感(有磁芯当然电感量更大,扼止共模电流的作用大些),这个电感扼止共模电流,但对传输线(从电台到天线接点的全长)上的那对差模电流无影响(差模电流是有用的电流,它的大小相等,方向相反)。

个人认为不管是电流型还是电压型巴伦,火线与零线之间并不需要耦和(如果有需要耦和的地方,那也是通过两个绕组耦和),因此从这个方面讲两根导线不需拧成麻花状,很多商品巴伦就没拧成麻花状,而HAM自制的巴伦很多拧成麻花状,也许是跟风,又也许是为了使线不散乱。图四这种国外的商品巴伦就没有拧成麻花状,而是用更麻烦一点的用了多个胶管把平行线固定在一起。

要是更深入研究一下的话,个人认为用50欧的细电缆绕巴伦最好,因为绕巴伦用的平行线的特性阻抗不一定等于50欧,略为估计了一下,这种紧挨在一起的平行线的特性阻抗高于50欧,据说拧在一起可降低特性阻抗,也就与50欧更接近一些,不过绕巴伦的那段线很短,国外的商品巴伦用平行线绕的很多,不少参赛的国内国外HAM对平行线绕的商品巴伦很满意,不过也许这种商品巴伦所用的平行线从导线的粗细、介质的选择上刚好使平行线的阻抗等于50欧也不一定,这些细节问题,家庭作坊也许并没注意。
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只看该作者 2楼 发表于: 2014-07-25
用细电缆也可绕巴伦,但也要是50欧的,绕法与平行线相同。


[ 此帖被net2000在2014-07-27 08:28重新编辑 ]
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只看该作者 3楼 发表于: 2014-07-25
如果你有超大的磁环,就直接把馈线绕在大磁环上,这样没有接头处的损耗和导体露出,耐更大功率和电压。



[ 此帖被net2000在2014-08-28 09:52重新编辑 ]
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只看该作者 4楼 发表于: 2014-07-25
没有磁环就直接把馈线卷几圈,这样屏蔽层的外皮会形成一个空芯电感,会扼止共模电流(馈线的屏蔽层外皮上的电流,注意,由于高频电流喜欢在导体的浅表层流动,屏蔽层具有内皮和外皮两个导体。),但对馈线的芯和内皮上的差模电流无影响(这对电流是差模电流,因为它大小相等,方向相反,是有用的电流)。




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离线bg2ano
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只看该作者 5楼 发表于: 2014-07-25
科普的帖子要顶的
X1M PRO             ft-7800R UV-3R
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IC-707                 DIY三波段X型天线
离线bh4lge
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只看该作者 6楼 发表于: 2014-07-25
要顶,一定要顶!
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只看该作者 7楼 发表于: 2014-07-25
电流型巴伦也可做成1:4的。

图1就是1:4的电流型巴伦,用了两个磁环。

先看”初级“的线圈数:从馈线的芯线出发,路径为馈线芯--5--6--4--3--屏蔽层,可以理解为由正到负构成了一个回路,也就是红线部分一个线圈,然后向下到绿线部分一个线圈(红绿线中间的那一小段黑色表示焊接起来),然后回到馈线的屏蔽层,总共由两个线圈构成。

再看构成”次极“的线圈数,即从天线的一臂出发,路径为8--7--3--4--6--5--1--2,到天线的另一臂,这人路径总共由四个线圈构成。

线圈为2个对4个,也就是1:2,阻抗比为线圈比的平方,所以阻抗比就是1:4。


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离线hldzc
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只看该作者 8楼 发表于: 2014-07-25
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只看该作者 9楼 发表于: 2014-07-25
1:4电流型巴伦实物制作。
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只看该作者 10楼 发表于: 2014-07-25
补充一下,1:1的电流型巴伦,你也可以用细电缆或平行线绕在棒状磁芯上(平行线可以拧成麻花状)。注意:它们都是直接绕上去的,中间没有接头,就象一个磁芯电感,这要与另一种使用棒状磁芯的电压型巴伦区别(后面会讲)。




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只看该作者 11楼 发表于: 2014-07-25
留空留空留空。
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只看该作者 12楼 发表于: 2014-07-25
电压型巴伦与电流型巴伦的区别。

左为电压型巴伦,控制电压,相当于一个电源变压器,所有的能量都要通过磁芯传递到天线,有损耗,并易于磁饱和,磁饱和了就会产生很多热量,磁芯会变热甚至破裂。

右为电流型巴伦,控制电流,形态上就可以看出是一根传输线直接到天线去了,能量传送不需通过磁芯(电流型巴伦不需磁芯也行),与磁芯相作用的仅仅是天线两臂上电流绝对值之差(这个差值就是通过屏蔽层的外皮流下去的电流),没有磁损,也不易磁饱和。


A voltage transformer type balun uses magnetic transfer (transfomer action) to produce a balanced signal at the output. The 1:1 impedance transformation is achieved by making the impedance of each winding the same. If changing the number of turns on one (or more) winding changes the the voltage, it is a voltage balun.


A 1:1 current balun controls currents. There is NO transformer action.Equal and opposite (balanced) currents cancel each other out and present a low impedance. Common mode currents produce a mutually inductive magnetic field that presents a high impedance to these, unwanted, signals. If the number of turns on one winding is made different to the other, the action will remain the same except that there will now be a small impedance associated with balanced currents but still a much higher impedance for to common mode currents. If changing the number of turns on one (or more) winding changes the the current, it is a current balun.



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离线bd6av
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只看该作者 13楼 发表于: 2014-07-25
好贴记号
离线yj11
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只看该作者 14楼 发表于: 2014-07-25
很好!继续。
[B]延疆 (BG0EY)
地址:新疆乌鲁木齐市天山区建设路234号成基大厦501室
邮编:830002[/B]
Email:ham0ey@aliyun.com
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只看该作者 15楼 发表于: 2014-07-25
此帖开始均为电压型巴伦。

下图可以明显看出电压型巴伦原理是什么。

这是端馈天线常用的9:1巴伦(9是接天线端,1是接馈线端),数数圈数比、看看结构就明白什么是电压型巴伦,它就是一个高频变压器,原理等同于电源变压器,圈数比的平方就是阻抗比。

图一是9:1巴伦原理图,图二是另一个HAM做的巴伦实物,用树脂封起来防水又耐高电压。

9:1的巴伦,一头接的是馈线(馈线屏蔽层接地,而芯不接地,相对于地是不平衡的),另一头接的是长线天线及地线(这两者相对于地也是不平衡的),巴伦的馈线侧(图1下边)和天线侧(图1上边)都是不平衡的,因此叫到不平衡---不平衡巴伦,英文里叫UN-UN,

个人认为这种“不平衡--不平衡”的说法很2B,让人混乱,因为巴伦就是进行不平衡--平衡转换,现在确整出个不平衡--不平衡的巴伦出来,何必这样讲呢,不过约定俗成,大家理解到底是怎么回事就行了,总之,只要分析对地电势是否一样就可知道平衡或不平衡(对地电势不一样就是不平衡,对地电势一样就是平衡)。
[ 此帖被net2000在2017-03-08 08:53重新编辑 ]
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离线net2000
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只看该作者 16楼 发表于: 2014-07-25
上一帖的9:1的电压型巴伦是隔离变压器形式,此帖的这个是自耦变压器形式。

图一及图二是原理图。

图三及图四是实际做出来的样子,不管那三根线绕在磁环上还是磁棒上,接线方法是那样就是9:1的巴伦。 地线可不接任何物体,悬浮。

这个巴伦也是不平衡--不平衡的,因为一头是同轴电缆(馈线),另一头是长线天线及地线(长线天线对地不为零,其地线对地为零,所以称为不对称)。
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离线BG6QBY
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只看该作者 17楼 发表于: 2014-07-25
回 net2000 的帖子
net2000:下图可以明显看出电压型巴伦原理是什么。
这是端馈天线常用的9:1巴伦(9是接天线端,1是接馈线端),数数圈数比、看看结构就明白什么是电压型巴伦,它就是一个高频变压器。
图一是9:1 .. (2014-07-25 17:46) 

这个变压器绕法的1:9巴伦对磁环性能要求高啊。。。。。
QQ:914429082
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武汉HAM论坛
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只看该作者 18楼 发表于: 2014-07-25
9:1的巴伦,同16楼一样是自耦变压器形式,不过绕线方式不是三排并绕,而是先绕一根长线(下图红色1-2),再绕一根只有一半长度的线(下图绿色3-2),本质是一样的,这种更直观些,但我觉得圈数分布不均,我认为还是三排并绕性能应好一些,没有仪器测试,只是推测。



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离线fjwayne
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741
只看该作者 19楼 发表于: 2014-07-26
一定要顶,一定要赞!
BD5UQ